近日，我國首臺13兆瓦抗臺風型海上風電機組，在福建三峽海上風電產業園順利下線。這是亞洲地區單機發電功率、葉輪直徑最大的風力發電機組，更為重要的是，該機組所有部件的國產化率達到90％以上。風力電機國產化勢不可當在能源需求旺盛的今天，全世界每年

近日，我國首臺13兆瓦抗臺風型海上風電機組，在福建三峽海上風電產業園順利下線。這是亞洲地區單機發電功率、葉輪直徑最大的風力發電機組，更為重要的是，該機組所有部件的國產化率達到90％以上。

風力電機國產化勢不可當

在能源需求旺盛的今天，全世界每年都會消耗大量的化石能源，然而地球化石能源畢竟有限，另外這些傳統能源使用過程中還會帶來較大的污染，那么發展新能源也成為了必然的趨勢。風電作為一類清潔能源，如今世界各國也在大力發展。

我國風力發電起步相對較晚，在發展風電初期，可以說是沒有任何基礎，所有涉及到的設備幾乎都要從國外進口。當時風電設備技術主要被歐美國家掌握，包括丹麥維斯塔斯(Vestas)公司、美國通用電氣（GE）以及德國的西門子（Siemens）。

我國屬于能源消耗大國，發展風電也是必然的趨勢，截至2021年，我國風電占全國電源總裝機比例約13%、發電量占全社會用電量比例約7.5%，風電占比快速提升，設備需求也在不斷增大。最初發展風電時，風電設備僅被幾個少數供應商掌握，導致風機價格居高不下，嚴重影響風電效益，阻礙風電的推廣。其中風力發電機中最關鍵的部件包括軸承、葉片、變頻器、發電機以及電氣控制系統。

為了推動風電設備國產化，我國在風電領域投入也逐漸增大，國內廠不斷加強研發。正因如此，近些年從風力發電機齒輪，到高精密的軸承，再到高強度、高韌性的葉片，國內企業都在一個個進行突破。

亞洲最大風力發電機

此次下線的亞洲最大風力發電機由中國東方電氣集團有限公司自主研制，并且擁有完全自主知識產權。那么造這么大的發電機有什么意義呢？

風力發電機的葉片是影響風機發電效率的一個關鍵部件，葉輪越大，風機轉動時的掃風面積越大。我國自主研發的這臺風機葉輪直徑達到了211米，功率為12兆瓦，要知道一架中型客機的翼展也就30米左右，普通的大型客機翼展才能勉強達到60米。輪轂中心離地面的高度達到130米，葉輪的掃風面積達到了3.5萬平方米。根據測算，該風電機在平均風速為10m/s的情況下，葉輪每轉動一圈就可以發22.8度電。一臺風機發電機每年可以發近5000萬度電。

因此發展大風機，在一定程度上能夠有效提升發電效率，對于風電節約成本具有重大意義。

風力發電機為何轉這么慢？

如果你看過風機發電，肯定會有這樣的疑問，為何風機葉輪的轉速這么慢？為何不運行快一點呢？實際上葉輪的轉速也是經過縝密計算得出來的。

首先風力發電的葉片巨大，雖然角速度看起來比較小，但到葉片尖端處的速度可達幾十米每秒。要知道巨大的葉片使用的是高強度低密度的材料，雖說密度相對較低，但也能達到十幾噸一片。如此大的質量在轉動過程中會產生巨大的離心力，如果轉速過大，對設備的傷害也比較大，一座風機的設計壽命是幾十年，要保持風機的長久正常運行，自然負荷不能過高。

不僅如此，如果風力太大，為了防止風力發電機轉動過快，風機還會啟動應急措施，停止轉動，保護風機。

另一方面就是葉輪轉速過大，也會產生較大的風阻，降低發電效率。因為風機葉輪在轉動過程中會產生一個類似于屏障的作用，阻礙水通過，轉速越大，阻礙作用越強，當轉速到達某一值時，風能的利用率開始降低，因此并非轉速越大，效率越高。

風力發電機發電的功率不僅和轉速有關，還與扭矩有關，風力發電機的功率=扭矩×轉速×K，k為一個常數，當風機設計的轉速較小時，可以通過增加扭矩（例如增大葉片長度增加轉動的力量），同樣可以增加輸出功率。

最后

新能源的利用是當今世界發展趨勢，我國風電利用技術雖然發展的晚，但追趕的快，與世界先進的的技術水平差距越來越小。除此之外，我國的鋰電、光伏等新能源領域都實現了趕超眾多發達國家，技術水平進入世界前列，這其中離不開眾多科研工作者以及工程技術人員的努力。